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Vorrichtung zur Einführung eines körnigen Kontaktstoffs in eine mit
Fördergas betriebene senkrechte Hebeleitung Katalysatoren, wie sie beispielsweise
zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen benutzt werden, verlieren nach einiger Zeit
ihre Wirkung und müssen regeneriert werden.
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So entsteht bei der Umwandlung von Kohlenwasserstoffen auf den Katalysatorkörnern
ein kohlenstoffhaltiger Niederschlag, der von Zeit zu Zeit abgebrannt werden muß,
um den Katalysator zu regenerieren.
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Beim Arbeiten mit körnigen Katalysatoren ist es bekannt, den Katalysator
laufend oben in ein Reaktionsgefäß einzuführen und unten laufend abzuziehen, so
daß der körnige Katalysator das Reaktionsgefäß unter Einfluß der Schwerkraft als
kompakte Masse durchläuft.
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Der abgezogene Katalysator wird einem Regenerierungsgefäß zugeführt,
durch das er in gleicher Weise als kompakte Masse hindurchgeht. Hierbei muß der
aus dem Reaktionsgefäß abgezogene Katalysator nach oben gefördert werden, damit
er in das danebenstehende Regenerierungsgefäß eingeführt werden kann, und der das
Regenerierungsgefäß verlassende Katalysator muß ebenfalls nach oben gefördert werden,
damit er wieder in das Reaktionsgefäß eintreten kann.
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Auch ein Kontaktstoff, der beispielsweise nur dazu dient, Wärme zu
übertragen, muß aus einem Behandlungsgefäß abgezogen, erwärmt und oben in das Gefäß
wieder eingeführt werden.
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Während früher für das Hochfördern des Kontaktstoffs Becherwerke
benutzt wurden, ist es heute meist üblich, eine mit Fördergas betriebene Hebeleitung
vorzusehen, weil mit Becherwerken ein starker Abrieb bzw. sogar ein Zerbrechen der
Kontaktstoffkörner eintritt.
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Der Abrieb bzw. die Bruchmenge muß jedoch möglichst klein gehalten
werden, insbesondere deswegen, damit der durch das Bett hindurchgehende Kohlenwasserstoff
eine gleichmäßige Strömung beibehält. Der feine Abrieb muß daher aus dem Kontaktstoff
entfernt und durch frischen Kontaktstoff ersetzt werden. Dies ist umständlich und
erhöht die Betriebskosten.
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Auch bei Hebeleitungen, die mit Fördergas arbeiten, tritt noch ein
nicht unerheblicher Abrieb auf, weil insbesondere bei den bekannten Einführungen
des Kontaktstoffs in den Fördergasstrom die Körnchen durcheinanderwirbeln und aufeinanderstoßen.
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Es wurde nun gefunden, daß der Abrieb stark vermindert werden kann,
wenn die Kontaktstoffkörner in freiem Fall nach unten in einen dünnen ringförmigen
Strom des aufsteigenden Fördergases hineinfallen. Die Körner gelangen dabei in aufgelockerter
Form in den dünnen Ringstrom und werden sofort nach oben mitgenommen, ohne daß sie
seitliche Impulse erhalten, die ein Gegeneinanderwirbeln der Körner und gegebenenfalls
auch ein Anschlagen der Körner an die Innenwände der Kanäle und Leitungen bewirken.
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Dementsprechend ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung so ausgeführt,
daß unterhalb der Hebeleitung
wenigstens ein ringförmiger Kanal angeordnet ist, dessen
Wände durch einen mit der Hebeleitung koaxialen steilen Konus, der mit der Spitze
etwa am unteren Ende der Hebeleitung liegt, und einen mit der Hebeleitung verbundenen
Hohlkörper in Form eines Kegelstumpfmantels oder Hyperboloids gebildet werden, wobei,
vom Boden eines Gefäßes ausgehend, absperrbare Kanäle oder Rohre mit Abstand vom
unteren Ende des ringförmigen Kanals in diesen münden und die Gaszuführung am unteren
Ende des Ringkanals angeordnet ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 ein Schema einer Anlage zur katalytischen Wärmespaltung von Kohlenwasserstoffen,
Fig. 2 und 3 zwei Vorrichtungen gemäß der Erfindung, Fig. 4,5 und 6 Diagramme, Fig.
7 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
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Bei der Anlage nach Fig. 1, die für ein Umwandlungsverfahren, beispielsweise
für die katalytische Wärmespaltung von Kohlenwasserstoffen, dient, sinkt ein körniger
Katalysator aus einem Abscheider 32 durch eine lange Speiseleitung 11 durch Schwerkraft
in kompakter Form nach unten in ein Reaktionsgefäß ab. Die Speiseleitung weist eine
solche Lange auf, daß der Katalysator gegen den erhöhten Druck im Reaktionsgefäß
gleichmäßig
fließend in dieses eingespeist wird. Ein geeignetes
inertes Verschlußgas wird durch die Leitung 13 in den Verschlußtopf 14 am unteren
Ende der Speiseleitung in solcher Menge eingeführt, daß diese Menge ausreicht, um
eine kleine Teilmenge des Verschlußgases durch die Speiseleitung nach oben zur Entlüftung
15 am Abscheider und femer eine kleine Teilmenge des inerten Gases mit dem Katalysator
nach unten strömen zu lassen und damit zu verhindern, daß Reaktionsstoffe durch
die Speiseleitung nach oben abgehen. Kohlenwasserstoffe werden durch die Leitung
16 in das Reaktionsgefäß eingeführt, gelangen durch die Zwischenräume im Katalysatorbett
nach unten und werden am Boden des-Reaktionsgefäßes durch die Leitung 17 abgezogen.
Sie werden während ihres Durchgangs durch das Reaktionsgefäß gekrackt, und die Krackprodukte
werden unten aus dem Reaktionsgefäß abgezogen. Der verbrauchte Katalysator wird
am Boden des Reaktionsgefäßes durch die Leitung 18 in kompakter Säule kontinuierlich
abgezogen und oben in das Katalysatorbett des Ofens 19 eingeführt, das im Ofen ebenfalls
durch Schwerkraft absinkt. Durch die Leitung 20 findet eine Entlastung des Gasdrucks
statt, um den durch den Druckminderer 21 strömenden Katalysator zu entlasten. Die
Temperatur im Reaktionsgefäß kann etwa 430 bis 540° betragen, und der Druck im Reaktionsgefäß
wird bei etwa 1,05 at gehalten. In den Ofen wird durch die Leitung 22 Luft eingeführt,
strömt durch die Zwischenräume in dem absinkenden Katalysatorbett nach oben und
wird oben aus dem Ofen durch die Leitung 23 als Abgas abgezogen. Das Abbrennen der
Verunreinigungen des Katalysators wird unter atmosphärischem Druck und bei einer
Temperatur von etwa 540 bis 705° durchgeführt. Temperaturen, die wesentlich über
etwa 705° liegen, ergeben eine Schädigung des Katalysators, wodurch dieser zur Wiederverwendung
im Verfahren unbrauchbar wird. Es ist daher notwendig, den Katalysator während der
Regenerierung zu kühlen. Natürlich kann diese Temperatur bei Verwendung von inerten
Stoffen, beispielsweise bei Verkokungsverfahren, wesentlich überschritten werden,
denn in diesen Fällen besteht die Funktion des Kontaktstoffs nur darin, Wärme zu
übertragen, und er wirkt nicht als Katalysator. Der regenerierte Katalysator wird
unten aus dem Ofen durch die Rohre 24,25 und 26 in kompakter Säule abgezogen und
gelangt in den Entlüftungstopf 27. Von hieraus sinkt der Katalysator infolge Schwerkraft
durch die Leitung 28 nach unten in den Hebetank 29. In diesem Hebetank kommt der
Katalysator mit Fördergas zusammen, das in den Hebetank durch die Leitung 30 eingeführt
wird.
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Die Mischung aus Fördergas und Katalysator wird dann durch die unten
offene Hebeleitung 31 nach oben in den Abscheider 32 gefördert. Im Abscheider wird
das Fördergas vom Katalysator abgetrennt und geht durch die Entlüftungsleitung 15
ab. Der abgetrennte Katalysator fällt auf die Oberfläche des im unteren Teil des
Abscheiders vorhandenen Katalysatorbetts und wird dann durch die Speiseleitung 11
wieder dem Reaktionsgefäß 1Z zugeführt.
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Der Hebetank mit der Zuführungseinrichtung ist in Fig. 2 in senkrechtem
Schnitt dargestellt. Der Katalysator tritt durch die Leitung 28 in den Hebetank
29 ein und bildet um das untere Ende der Hebeleitung 31 herum im Hebetank 29 ein
kompaktes Bett 33. Der Hebetank 29 hat einen waagerechten Boden 34 mit einer Reihe
von Öffnungen 35 (oder gegebenenfalls mit einem einzigen ringförmigen Schlitz).
Dieser Boden liegt nur im äußeren Teil des Hebetanks und hat also die Form eines
Ringes.
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Regelkörper36 sind am oberen Ende von Spindeln 37 angebracht, um die
Durchlaufmenge des Katalysators zu regeln. Die Spindeln 37 sind durch Drehen der
Hand-
rader 41 in senkrechter Richtung einstellbar. Werden die Spindeln 37 in der
erforderlichen Höhenlage eingestellt, so kann der Durchlauf des Katalysators durch
die Öffnungen auf die Durchlaufmenge eingestellt werden, die für den Katalysatorumlauf
erforderlich ist. Der durch die Öffnungen abgegebene Katalysator fällt frei fallend
durch den Kanal 38 nach unten. Dieser Kanal wird durch zwei konzentrische, kegelstumpfförmige
Wände 381 und 382 gebildet. Unter der Hebeleitung ist ein Kanal 39 von ringförmigem
Querschnitt vorgesehen. Die Querschnittsfläche dieses Kanals ist von oben nach unten
konstant und gleich der Querschnittsfläche des unteren Endes der Hebeleitung. Die
Innenwand des Kanals 39 wird durch einen aufrecht stehenden Konus 40 gebildet, der
koaxial zur Hebeleitung liegt und dessen Spitze auf der gleichen Höhe liegt wie
das untere Ende der Hebeleitung. Die äußere Wand des Kanals 39 wird durch einen
Körper 42 gebildet, der von oben nach unten in Form einer Parabel nach außen gekrümmt
ist. Der Körper ist vom oberen Ende aus, wo er direkt nach aufwärts gerichtet ist,
bis zum unteren Ende hin nach außen gekrümmt, wo er einen Winkel von 70 bis 80°
mit der Horizontalen bildet. Der Kanal 38 ist mit der äußeren Wand 42 in gleicher
Höhenlage verbunden. Die Weite des Kanals auf dieser Höhenlage beträgt etwa 1,27
bis 10,2 cm, vorzugsweise 1,8 bis 5,1 cm, für einen körnigen Krackkatalysator. Dies
ist die minimale Weite des ringförmigen Kanals und ist nachstehend mit Maulweite,
; bezeichnet.
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Es ist wichtig, daß die Maulweite innerhalb der angegebenen Grenzen
gehalten wird, um eine bevorzugte Wirkungsweise zu erreichen. Der Kanal38 steht
mit dem Kanal39 durch einen ringsum laufenden waagerechten Schlitz in der Nußenwand
42 in Verbindung. Die Seitenwand des Konus 40 liegt im steilen Winkel von 65 bis
85, vorzugsweise in einem Winkel von etwa 70 bis 80°, zur Horizontalen. Das Fördergas
wird durch das Rohr 43 zugeführt, das durch den Boden 44 des Konus 40 hindurchgeht.
Das Gas tritt aus dem Raum 45, der vom Boden 44 und dem Konus 40 umschlossen ist,
durch eine Anzahl von gleichmäßig verteilten Offnungen 46 im unteren Teil des Konus
40 aus. Das Gas strömt dann nach oben in den ringförmigen Kanal 39 und eriaßt die
in aufgelockerter Form durch den Kanal 38 zugeführten Katalysatorkörner. Da der
ringförmige Kanal 39 eine geringe seitliche oder radiale Weite im Vergleich zu den
Körnern an der Eintrittsstelle der Körner hat und die Körner aufgelockert sind,
also nicht in kompakter Masse liegen, wenn sie in den ringförmigen Gasstrom gelangen,
werden die Körner gleichmäßig in aufsteigender Richtung ohne Turbulenz und Querbewegung
beschleunigt. Da der Kanal 39 ziemlich steil verläuft, werden die Körner am oberen
Ende des Kanals 39 mit sehr geringer horizontaler Geschwindigkeitskomponente in
das untere Ende der Hebeleitung übergeführt, wobei die Bruchgefahr bei den Katalysatorkörnern
im unteren Ende der Hebeleitung erheblich vermindert wird.
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In Fig. 3 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Die nach oben gehende Hebeleitung ragt hier nach unten mit ihrem unteren Ende in
einen Hebetank 29 hinein. Der Hebetank wird durch die Leitung 28 mit Katalysator
gefüllt, wodurch im Hebetank ein Katalysatorbett gebildet wird. Ein kegelstumpfförmiger
Teil 50 ist am unteren Ende der Hebeleitung 31 angebracht, der von unten her durch
den Boden 51 des Hebetanks hindurchragt. Konzentrisch zu diesem kegelstumpfförmigen
Teil 50 und zur Hebeleitung 31 ist ein Konus 52 angeordnet. Die Wand des Konus 52
bildet mit der Horizontalen einen kleineren Winkel als die Wand des kegelstumpfförmigen
Teils 50, so daß der Ringkanal53 zwischen beiden Teilen von oben nach unten eine
laufend
geringere radiale Weite hat. Der ringförmige Kanal 53 hat
bei dieser Ausführungsform keine konstante Querschnittsfläche gleich der am Ende
der Hebeleitung, sondern einen Querschnitt, der sich von oben nach unten stetig
ändert. Gleichmäßig über den Boden des Hebetanks 29 verteilt ist eine Anzahl von
Rohren 54 vorhanden, die den Boden des Hebetanks mit dem Kanal 53 verbinden. tuber
den oberen Enden der Rohre 54 befinden sich im Tank 29 Schieber 55. Diese Schieber
haben Betätigungsstangen 56, die durch die Wand des Hebetanks 29 nach außen geführt
sind, so daß jeder Schieber in waagerechter Richtung verstellt werden kann, wobei
entweder die oberen Enden der Rohre 54 zur Absperrung des Katalysatoreintritts in
die Rohre abgedeckt oder die Rohre geöffnet werden können, um eine Zufuhr von Katalysator
in freiem Fall in die Rohre zu ermöglichen.
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Die Schieber 55 können also für die gewünschte Durchlaufmenge des
Katalysators eingestellt werden. Der Katalysator fällt frei fallend durch die Rohre
54 hindurch und tritt in den ringförmigen Kanal 53 an gleichmäßig über den Kanal
verteilten Stellen in gleicher Höhenlage ein, wobei die radiale Weite des Kanals
gering im Vergleich zu der Korngröße der eingeleiteten Körner ist.
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Durch das Rohr 56 wird Fördergas in eine Kammer 57 eingeleitet, die
unterhalb des Kanals 53 liegt. Diese Kammer wird durch den waagerechten Boden 58
des Konus 52, den Boden 59, der in einiger Entfernung unter dem Boden 58 liegt,
und einen zylindrischen Ring 60 gebildet, der unten am kegelstumpfförmigen Teil
50 angebracht ist. Das zentral in die Kammer 57 eingeführte Fördergas strömt radial
auseinander und tritt unten in den Kanal 53 ein und strömt dann durch diesen Kanal
nach oben. Im unteren Teil des Kanals ist eine Anzahl von senkrechten Führungsblechen
61 in radialer Ausrichtung vorgesehen, um drehende Strömungskomponenten des Fördergases
zu vernichten und das Fördergas in den Kanal mit im wesentlichen senkrechter Strömungsrichtung
einzuleiten. Der Katalysator kommt mit dem Fördergas auf einer Höhenlage dicht oberhalb
der Führungsbleche zusammen und wird direkt nach oben in das untere Ende der Hebeleitung
mitgenommen und durch die Hebeleitung in den darüber befindlichen Abscheider gefördert.
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In dem Diagramm nach Fig. 4 ist ein Vergleich der Ouerschnittsflächen
der Kanäle vier verschiedener Hebetankausführungen dargestellt, wobei die Flächen
der Kanäle gegenüber der Konushöhe über dem Katalysatoreinlaß wiedergegeben ist.
Die vier verschiedenen Kanäle sind mit A, B, C und D bezeichnet.
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Mit diesen Hebetankausführungen und einer Hebeleitung wurden Untersuchungen
angestellt. Die Hebeleitung hatte folgende Abmessungen : Durchmesser am unteren
Ende.. 5,42 cm Durchmesser am oberen Ende...... 8,37 cm Förderhöhe 6,02 m Die Umlaufmenge
der Körner betrug in jedem Falle 1,54 t pro Stunde. Die verwendeten Körner hatten
einen durchschnittlichen Durchmesser von 2,2 mm und wurden aus einem Perlkatalysator
abgesiebt, der aus einer arbeitenden Wärmespaltungsanlage entnommen wurde. Dieser
Katalysator hatte die Hebeleitung in einer großen Anzahl von Umläufen passiert,
bevor Abrieberscheinungen eintraten, und kann als ausgeglichener Katalysator bezeichnet
werden. Die Abmessungen dieser ringförmigen Kanäle waren folgende : A. Konstante
Ouerschnittsfläche von oben nach unten gleich der Fläche am unteren Ende der Hebeleitung,
aufrecht stehender, regelmäßig kegelstumpfförmiger Außenkörper und aufrecht stehender
innerer Konus mit Spitzenwinkel von 30°, Maulweite am Katalysatorein-
tritt = 4,8
mm (diese Versuchsausführung entspricht etwa der Vorrichtung nach Fig. 2, so daß
für diese Vorrichtung auch die Kurven A in Fig. 4 und 5 maßgebend sind ; die anderen
Ausführungsformen der Fig. 3 und 7 haben keinen ganz konstanten Querschnitt ; da
aber die Querschnittsänderung von oben nach unten geringfügig ist, weicht ihre Wirkungsweise
nur wenig von der der Vorrichtung nach Fig. 2 ab) ; B. stetig veränderte Querschnittsfläche
vom Katalysatoreintritt bis zum unteren Ende der Hebeleitung, gebildet durch konzentrische
Konen, der innere aufrecht stehende Konus, in das untere Ende der Hebeleitung hineinragend,
mit einem Spitzenwinkel von 30°, konstante Maulweite von 7,9 mm ; C. stetig veränderte
Querschnittsfläche vom Katalysatoreintritt bis zum unteren Ende der Hebeleitung,
gebildet durch konzentrische Konen, der innere aufrecht stehende Konus, in das untere
Ende der Hebeleitung hineinragend, mit einem Spitzenwinkel von 30°, konstante Maulweite
von 4,8 mm ; D. stetig veränderte Querschnittsfläche vom Katalysatoreintritt bis
zum unteren Ende der Hebeleitung, gebildet durch Konen mit Seitenwänden unter verschiedenen
Winkeln gegenüber der Horizontalen, Querschnittsflache am Katalysatoreintritt und
am unteren Ende der Hebeleitung gleich der Grundfläche der Hebeleitung, Maulweite
am Katalysatoreintritt von 4,8 mm, seitliche Weite des Kanals vergrößerte sich gleichmäßig
von unten nach oben.
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Diese verschiedenen Abmessungen wurden durch Änderung der Gestalt
des inneren Konus erhalten, wobei in allen Fällen immer derselbe äußere Konus benutzt
wurde.
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Aus Fig. 5, die den Abrieb in Abhängigkeit von der Förderluftmenge
für die vier Hebetankausführungen veranschaulicht, ist ersichtlich, daß Ausführung
A, bei der die Ringfläche des Kanals gleich der Grundflache der Hebeleitung ist,
den geringsten Abrieb hat. Entsprechend ergab Ausführung C einen geringeren Abrieb
als Ausführung B. Es ist anzunehmen, daß dies von der Benutzung einer geringeren
Maulweite am Katalysatoreintritt bei Ausführung C gegenüber Ausführung B abhängt.
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Die Gestalt der den Kanal bildenden Wände (die inneren und äußeren
Konen) muß so sein, daß sich die Ringfläche an keiner Höhenlage vom Eintrittsniveau
der Körner bis zum unteren Ende der Hebeleitung radikal verändert. Bei der am meisten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Fläche von der Eintrittsstelle
der Körner bis zum unteren Ende der Hebeleitung konstant gehalten, und der innere
Konus endet am unteren Ende der Hebeleitung. Dies kann erreicht werden, indem die
äußere Wand, die innere Wand oder beide Wände gekrümmt ausgebildet werden. Die Wände
sollen eine stetige Krümmung haben, so daß das Fördergas und der Katalysator stromlinienförmig
durch den ringförmigen Kanal strömen. Schnelle Richtungsänderungen des Kanals und
Unebenheiten im Kanal müssen vermieden werden. Der Spitzenwinkel des inneren und
äußeren Konus des Kanals soll 40° oder weniger betragen, wodurch ein umlaufend kontinuierlicher
Kanal vorgesehen wird, der nach unten und außen vom unteren Ende der Hebeleitung
aus unter einem steilen Winkel zur Horizontalen geneigt verläuft.
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Die seitliche Weite (Maulweite) des ringförmigen Kanals an der Eintrittsstelle
des Katalysators soll im Vergleich zum Durchmesser der Katalysatorkörner klein sein.
Gute Ergebnisse können mit einer Maulweite erzielt werden, die etwa viermal so groß
ist wie der Korndurchmesser. des Katalysators. Um jedoch eine Verstopfung zu vermeiden,
soll die Maulweite wenigstens fünfmal und vorzugsweise achtmal so groß sein wie
der Korndurchmesser.
Für gewöhnliche Krack-oder Reformierungskatalysatoren
von etwa 3 mm Korndurchmesser soll die Maulweite etwa 12,7 bis 101,6 mm betragen,
jedoch wird eine Maulweite von etwa 19,0 bis 50,8 mm bevorzugt. Der Katalysator
soll in den ringförmigen Kanal durch einen vollständig herumlaufenden waagerechten
Schlitz eintreten, jedoch kann der Katalysator auch durch eine Reihe von Löchern
in der äußeren Wand des Kanals in diesen eintreten, wenn diese Löcher dicht liegend
über den Umfang des Kanals verteilt sind. Die Körner können frei fallend durch den
herumlaufenden Schlitz durchfallen, jedoch werden sie vorzugsweise eingeschüttet,
so daß sie auf einer kurzen geneigten Bahn herunterrutschen, bevor sie in den Schlitz
eintreten. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Wand 382 in einem Winkel von etwa
35 bis 70°, vorzugsweise 40 bis 60°, zur Horizontalen geneigt. Zweckmäßig endet
die innere Wand des ringförmigen Kanals 39 an einer Stelle, die konzentrisch zur
Achse der Hebeleitung und am unteren Ende der Hebeleitung liegt. Diese Stelle kann
etwa 50,8 bis 76,2 mm in das untere Ende der Hebeleitung hinein verschoben sein,
oder sie kann 50,8 bis 76,2 mm unterhalb des unteren Endes der Hebeleitung liegen.
Das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser dieses mittleren Konus soll 1 bis 4 und vorzugsweise
11/bis 3 sein.
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Beispiel I Ein Hebetank, ähnlich dem in Fig. 2 dargestellten, wurde
bei einer Hebeleitung mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 40,6 cm
und einer Höhe von 61 m benutzt. Dieser Hebetank hat folgende kritische Abmessungen
(alle Werte in cm) :
| L = Entfernung Du = Durch-Dt = Durch-l DoD |
| unter der Spitze meSser des messer 2 |
| des inneren Fioaus auBeren Kor~us es inneren I |
| Konus |
| 12,7 34, 1 5, 5 14,8 |
| 25,4 34, 4 11, 0 12,7 |
| 38,1 38, 4 16, 5 11, 0 |
| 50,8 4111 12, 0 9,6 |
| 63,544, 527, 69,0 |
| 76,2 48, 3 33, 1 7,6 |
| 88,9 52, 3 38, 6 6,86 |
| 101,6 56, 6 43, 8 6, 40 |
| 114,3 61, 5 49, 7 5,91 |
| 127,0 66, 0 55, 1 5, 46 |
| 132,1 67, 9 57, 4 5,31 |
| 139,7 71, 1 60, 6 5,23 |
| 193, 0 91, 4 83, 8 3, 81 |
Die Orner wurden in den ringförmigen Kanal auf einer Höhe von 132,1 cm unter der
Spitze des inneren Konus zugeführt, wo die Weite des Kanals 5,31 cm betrug.
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Fig. 6 zeigt als Diagramm die Abriebmenge in Abhängigkeit von der
Luftmenge bei einem Druckluftheber unter Benutzung eines bisher üblichen Hebetanks,
verglichen mit einem Heber unter Benutzung eines Hebetanks nach der Erfindung. Hebetank
Nr. 1 ist der bisher verwendete, wobei der Katalysator in Form einer kompakten Masse
um das untere Ende der Hebeleitung herum zugeführt wird und ein erster Gasstrom
in das untere Ende der Förderleitung oberhalb des Katalysatorspiegels eingeführt
wird, so daß dieser erste Gasstrom in die Leitung eintritt, ohne vorher durch das
Katalvsatorbett hindurchgegangen zu sein, während ein zweiter Gasstrom in das Katalysatorbett
selbst eingeführt wird, um den Katalysator in das untere Ende der Hebeleitung hineinzudrücken.
Der Hebetank Nr. 2 ist die Bauart nach der Erfindung, wobei der Katalysator in aufgelockerter
Form
durch einen herumlaufenden waagerechten Schlitz in der äußeren Wand eines vollständig
herumlaufenden ringförmigen Kanals eingeführt wird, der von unten nach oben unter
einem steilen Winkel zur Horizontalen einwärts geneigt ist und in das untere Ende
der Hebeleitung mündet. Es ist ersichtlich, daß eine erhebliche Verminderung des
Abriebs beim Hebetank Nr. 2 gegenüber dem Hebetank Nr. 1 vorhanden ist.
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Fig. 7 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung,
die zweckmäßig ist, wenn der Querschnitt der mit Katalysator beschickten Hebeleitung
groß ist. Der Katalysator wird bei dieser Ausführungsform durch die Leitungen 70
und 71 in das ringförmige Gefäß 72 eingespeist, in dem er eine kompakte Masse bildet.
Ein Paar konzentrische ringförmige Kanäle 74,75, wird durch kegelstumpfförmige Körper76,
77 und den mittleren Konus 78 gebildet. Der äußere Körper 76 endet an einer Stelle
über dem unteren Ende der inneren Körper 77,78. Ein Fördergasstrom wird in den äußeren
Kanal 74 durch die Leitungen 79,80 eingeführt. Ein zweiter Fördergasstrom wird dem
inneren Kanal durch die Leitung 81 zugeleitet. Eine Anzahl von Leitungen 82,82 ist
in Ringform in den Boden des Gefäßes 72 eingesetzt, und die unteren Enden dieser
Leitungen sind an den kegelstumpftörmigen Körper 77 angeschlossen. Eine zweite Reihe
von Leitungen 83,83 zweigt ebenfalls in Ringform vom Boden des Gefäßes 72 ab. Diese
Leitungen sind unten an den kegelstumpfförmigen Körper 76 angeschlossen. In den
Leitungen 82, 83 befinden sich Lochplatten 84, 85, durch die der Katalysatorstrom
aus der Form einer kompakten Masse in einen freien Fluß bzw.
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Fall übergeführt wird. Die Nnwendung einer Mehrzahl von Kanälen zur
Einführung des Katalysators in die Hebeleitung 31 ermöglicht es, die Höhe des Konus
78 zu vermindern gegenüber der Höhe, die benötigt würde, wenn nur ein Kanal für
die Hebeleitung großen Durchmessers benutzt wird. Es ist klar, daß mehr als zwei
konzentrische Kanäle angewendet werden können, um die Höhe der Zuführungseinrichtung
noch weiter zu vermindern.
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Der Kanalquerschnitt kann aber auch die Form eines Vielecks haben.
Im senkrechten Schnitt ist der ringförmige Kanal von unten nach oben unter einem
steilen Winkel zur Horizontalen geneigt. Die äußere Wand des Kanals hat einen vollständig
herumlaufenden Schlitz, so daß die Körner durch den Schlitz fallen und in den aufwärts
gerichteten Luftstrom im ringförmigen Kanal gelangen. Die Korner liegen im Hebetank
in kompakter Masse, und das Bett im Tank ist hoch genug, so daß es einen Verschluß
bildet, um einen Gasstrom durch die Speiseleitung oder-leitungen zu verhindern.
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Der Katalysator fließt daher durcli die Speiseleitungen in Form von
frei fallenden oder rutschenden Körnern. Die Gasströmung wird daher auf den gewünschten
Gasweg beschränkt. Die Lochplatte oder-platten (84 und 85) sind so bemessen, daß
sie die gewünschte Durchlaufmenge des Katalysators im freien Fall ergeben, und bilden
die Regelorgane für die Durchlaufmenge des Katalysators.